CN108232096B - 一种电池负极耳及电池 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池负极耳及电池，属于电池技术领域。本发明所提供的电池负极耳包括极耳本体，极耳本体具有两个相对的侧边，侧边用于与电池隔膜接触，每一侧边上均设置有具有导电性的负热膨胀材料层。通过在极耳本体与电池隔膜接触的侧边上设置有具有导电性的负热膨胀材料层，能够在不影响负极极耳导电性的前提下，对极耳本体两侧的毛刺进行有效地覆盖，且在极耳本体温度升高时，负热膨胀材料层能够保持负膨胀的状态，从而在极大程度上保持对毛刺良好的覆盖性，避免了毛刺穿透负热膨胀材料层与电池隔膜接触，提高了电池的使用寿命和使用状况。

Description

一种电池负极耳及电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池负极耳及应用该负极耳的电池。
背景技术
锂电池是电池中的重要分支，锂电池具体指电化学体系中含有锂的电池。利用锂电池作为能量来源可以得到具有稳定电压和稳定电流，并具有能够长时间稳定供电，受外界的影响较小、结构简单、携带方便、充放电操作简便易行等优点，因此锂电池被广泛应用于汽车中，作为汽车的动力源。
目前国内汽车用锂电池模组的冷却系统大部分采用自然冷却方案，在乘车过程中，锂电池的温度一般都在40摄氏度以上，车辆停止运行后，锂电池的温度会降至环境温度，因此锂电池在使用寿命内会经历频繁的升温和降温，随着温度的升高，锂电池的负极耳膨胀，负极耳处的毛刺的锋利程度会明显增大，很容易刺破电池的隔膜。且根据国际要求，动力锂电池在1000周循环容量保持率不低于80％，这对控制负极耳毛刺提出了极高的要求。
现有技术中对电池负极耳处毛刺的控制方法主要有两种，一种是在负极耳处贴上高温胶带，以防止毛刺直接接触隔膜，但是由于胶带的厚度较薄且硬度较大，在负极耳增大程度明显时，依然无法避免毛刺刺破胶带后割裂隔膜；另一种方法是将机械裁切后的负极耳通过打磨机构，利用打磨机构将负极耳两侧的毛刺磨平，从而避免毛刺割裂隔膜，但是该方法不仅成本高、操作麻烦、对打磨机构的打磨精度要求较高、毛刺的一致性很难控制，且在打磨过程中很容易导致打磨过渡，造成负极耳的损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池负极耳，该电池负极耳表面光滑，能够有效地防止毛刺刺破隔膜，使用寿命长，工作状态稳定。
本发明的另一个目的在于提供一种电池，该电池的负极耳结构稳定、使用寿命长、工作状态稳定。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种电池负极耳，包括极耳本体，所述极耳本体具有两个相对的侧边，所述侧边用于与电池隔膜接触，每一所述侧边上均设置有具有导电性的负热膨胀材料层。
作为优选，所述负热膨胀材料层为过渡金属氧化物层。
作为优选，所述过渡金属氧化物层包含的氧化物为氧化铜、氧化铁、氧化钛、氧化锌中的一种或者几种。
作为优选，所述过渡金属氧化物层包含的氧化物为过渡金属复合氧化物。
作为优选，所述过渡金属氧化物层为至少两层结构。
作为优选，所述过渡金属氧化物层每层的过渡金属氧化物不同。
作为优选，所述负热膨胀材料层的厚度为0.5-1mm。
作为优选，所述负热膨胀材料层涂覆在所述侧边上。
一种电池，包含上述所述的电池负极耳。
作为优选，所述电池为锂离子电池。
本发明的有益效果：
本发明所提供的电池负极耳包括极耳本体，极耳本体具有两个相对的侧边，侧边用于与电池隔膜接触，每一侧边上均设置有具有导电性的负热膨胀材料层。通过在极耳本体与电池隔膜接触的侧边上设置有具有导电性的负热膨胀材料层，能够在不影响负极极耳导电性的前提下，对极耳本体两侧的毛刺进行有效地覆盖，且在极耳本体温度升高时，负热膨胀材料层能够保持负膨胀的状态，从而在极大程度上保持对毛刺良好的覆盖性，避免了毛刺穿透负热膨胀材料层与电池隔膜接触，提高了电池的使用寿命和使用状况。
附图说明
图1是本发明所提供的电池负极耳的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图。
图中：1、极耳本体；2、负热膨胀材料层。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1和图2所示，本发明提供了一种电池负极耳，该电池负极耳包括极耳本体1，极耳本体1为立方体型，在将电池负极耳安装至电池内部时，极耳本体1相对的两个侧边与电池隔膜接触，每一侧边上均涂覆有具有导电性的负热膨胀材料层2，负热膨胀材料层2的厚度一般在0.5-1mm，例如0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm。负热膨胀材料层2是由负热膨胀(Negative thermal expansion，简称NTE)材料形成的层状结构，负热膨胀是指在一定的温度范围内的平均线膨胀系数或体膨胀系数为负值的一类化合物，将负热膨胀材料与一般的正热膨胀材料复合能够制备可控热膨胀系数或零膨胀的材料。
在本实施例中，通过在极耳本体1与电池隔膜接触的侧边上设置有具有导电性的负热膨胀材料层2，能够在不影响负极耳导电性的前提下，对极耳本体1两侧的毛刺进行有效地覆盖，且在极耳本体1温度升高时，负热膨胀材料层2能够保持负膨胀的状态，从而在极大程度上保持对毛刺良好的覆盖性，避免了毛刺穿透负热膨胀材料层2与电池隔膜接触，提高了电池的使用寿命和使用状况。
进一步的，负热膨胀材料层2可以为过渡金属氧化物层，过渡金属氧化物是包括含有过渡金属和氧化物的材料，过渡金属具有熔点高、沸点高、硬度高和密度大、导电性和导热性均很好等优点，其化学性质比较稳定。在制造负热膨胀材料时，可以选择采用一种过渡金属氧化物，也可以选择多种过渡金属氧化物，然后将过渡金属氧化物研磨混合，并经高温煅烧冷却形成。具体的，过渡金属氧化物中包含的氧化物可以选择氧化铜、氧化铁、氧化钛、氧化锌或者其他含有过渡金属的氧化物中的一种或者几种。当然在制造负热膨胀材料时，也可以使用过渡金属复合氧化物，过渡金属复合氧化物是由两种或两种以上过渡金属氧化物复合而成的多元复杂氧化物，其比单一氧化物有更加好的性质，例如在稳定性、耐腐蚀、耐高温和硬度等方面表现更好。
进一步的，在涂覆负热膨胀材料层2时，可以在极耳本体1涂覆一层过渡金属氧化物，也可以涂覆两层或者多层，相较于单层，两层及其以上的覆盖效果更好，当涂覆多层过渡金属氧化物时，每层的过渡金属氧化物可以相同也可以不同。在涂覆厚度范围内，优选涂覆多层过渡金属氧化物。
本实施例还提供了一种电池，该电池包含上述的电池负极耳，该电池的负极耳结构稳定、能够有效地防止毛刺刺破隔膜，电池的使用寿命长、工作状态稳定。在本实施例中，电池为锂离子电池。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电池负极耳，包括极耳本体(1)，所述极耳本体(1)具有两个相对的侧边，所述侧边用于与电池隔膜接触，其特征在于，每一所述侧边上均设置有具有导电性的负热膨胀材料层(2)，所述负热膨胀材料层(2)为过渡金属氧化物层，所述过渡金属氧化物层包括过渡金属和氧化物。
2.根据权利要求1所述的电池负极耳，其特征在于，
所述过渡金属氧化物层包含的氧化物为氧化铜、氧化铁、氧化钛、氧化锌中的一种或者几种。
3.根据权利要求1所述的电池负极耳，其特征在于，
所述过渡金属氧化物层包含的氧化物为过渡金属复合氧化物。
4.根据权利要求1所述的电池负极耳，其特征在于，
所述过渡金属氧化物层为至少两层结构。
5.根据权利要求4所述的电池负极耳，其特征在于，
所述过渡金属氧化物层每层的过渡金属氧化物不同。
6.根据权利要求1所述的电池负极耳，其特征在于，
所述负热膨胀材料层(2)的厚度为0.5-1mm。
7.根据权利要求1所述的电池负极耳，其特征在于，
所述负热膨胀材料层(2)涂覆在所述侧边上。
8.一种电池，其特征在于，包含权利要求1-7任一项所述的电池负极耳。
9.根据权利要求8所述的电池，其特征在于，
所述电池为锂离子电池。
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